掘进机隧洞施工法

掘进机隧洞施工法（Tunnel Boring Machine），是一种采用全断面隧道掘进机，实行掘进、支护、出渣等施工工序并行连续作业的施工方法，具有掘进速度快、利于环保、综合效益高等优点。

中文名称

掘进机隧洞施工法

英文名称

tunneling machine method

定　　义

利用掘进机开挖隧洞的施工方法。

应用学科

水利科技（一级学科），水利工程施工（二级学科），土石方开挖（水利）（三级学科）

掘进机法是挖掘隧道、巷道及其它地下空间的一种方法。简称TBM(tunnel boring manchine）法，是用特制的大型切削设备，将岩石剪切挤压破碎，然后，通过配套的运输设备将碎石运出。分为：全断面掘进机的开挖施工，独臂钻的开挖施工，天井钻的开挖施工，带盾构的TBM掘进法。

掘进机是全断面开挖隧洞的专用设备(见彩图)。它利用大直径转动刀盘上的刀具对岩石的挤压、滚切作用来破碎岩石。美国罗宾斯公司在1952年开始生产第一台掘进机。70年代以后，掘进机有了较快的发展。开挖直径范围为1.8～11.5m。在中硬岩中,用掘进机开挖80～100 m3大断面隧洞，平均掘进速度为每月350～400m。美国芝加哥卫生管理区隧洞和蓄水库工程，在石灰岩中开挖直径9.8m的隧洞，最高月进尺可达750m。美国奥索引水隧洞直径3.09m,在页岩中开挖，最高月进尺达2088m。隧洞掘进机开挖比钻爆法掘进速度快，用工少，施工安全，开挖面平整，造价低，但机体庞大，运输不便，只能适用于长洞的开挖，并且本机直径不能调整，对地质条件及岩性变化的适应性差，使用有局限性。2100433B

新奥地利隧洞施工法，简称新奥法（NATM），是奥地利学者L.V.拉布采维茨等人于50年代初期创建，并于1963年正式命名的，涉及隧洞设计、施工以及管理等方面一整套的工程技术方法。掌握最佳支护(见隧洞开挖)时机，在隧洞开挖后岩体松弛前，让围岩产生一定量变形，但又不至发展到有害程度之时，就用喷混凝土等措施加以支护，使围岩形成一层环形柔性薄壁支护结构，如遇过大的围岩压力。则增加锚杆加固，使围岩与支护紧密结合，构成一个整体的承载环。新奥法虽然还没有完整严密的理论叙述，但其主要内容是：

①理论建立在岩石力学基础上，并考虑了围岩在隧洞开挖时的空间和时间效应。

②在设计上把支护与围岩作为整体看待，充分发挥围岩的自身承载能力，并以围岩起主导作用作为选择支护型式的依据。

③在施工中尽量保持围岩原有强度 。

隧道掘进机是用机械破碎岩石、出碴和支护实行连续作业的一种综合设备。按掘进机在工作面上的切削过程，分为全断面掘进机和部分断面掘进机。按破碎岩石原理不同，又可分滚压式（盘形滚刀）掘进机和铣切式掘进机。中国产品多为滚压式全断面掘进机，适于中硬岩至硬岩。铣切式掘进机适用于煤层及软岩中。在推进油缸的轴向压力作用下，电动机驱动滚刀盘旋转，将岩石切压破碎，其周围有勺斗，随转动而卸到运输带上。硬岩不需支护，软岩支护时可喷射、浇灌混凝土或装配预制块。该机在岩性均匀、巷道超过一定长度时使用，经济合理。